如何通過(guò)并行端口控制32個(gè)DAC通道

有時(shí)，系統(tǒng)需要幾個(gè)數(shù)字可編程電壓輸出通道。這種輸出通道通常提供對(duì)機(jī)器人定位，工業(yè)過(guò)程甚至家庭自動(dòng)化的控制。圖1中的電路控制來(lái)自PC并行端口的32個(gè)電壓輸出通道。該電路包括8個(gè)DAC7615四路電壓輸出，串行數(shù)據(jù)可編程，12位DAC?？刂芇C分別對(duì)32個(gè)DAC通道中的每個(gè)通道進(jìn)行編程，并且所有DAC輸出同時(shí)更新。

并行端口的8條數(shù)據(jù)輸出線為8個(gè)四通道DAC7615中的每一個(gè)提供串行數(shù)據(jù)。并行端口的其余四條控制線提供串行數(shù)據(jù)時(shí)鐘，輸入寄存器時(shí)鐘，DAC寄存器時(shí)鐘和DAC復(fù)位功能。每個(gè)DAC7615都有一個(gè)參考高低輸入，電路分別連接到2.5V和-2.5V的外部參考電壓。兩個(gè)OPA4277四通道運(yùn)算放大器緩沖±2.5V DAC參考電壓。由于所有DAC均使用相同的±2.5V基準(zhǔn)電壓，因此所有DAC輸出均作為這些基準(zhǔn)電壓的函數(shù)一起跟蹤。所有32個(gè)通道的最終DAC輸出電壓范圍為-2.5V至+ 2.5V。

該電路通過(guò)移入包含兩個(gè)串行16位字的串行16位字對(duì)八個(gè)DAC7615中的每一個(gè)進(jìn)行編程地址位，兩個(gè)啞位和DAC 12位數(shù)據(jù)字。每個(gè)DAC7615的V OUTA 通道的串行數(shù)據(jù)首先移位，然后是V OUTB ，V OUTC ，以及V OUTD 個(gè)通道。 DAC7615具有雙緩沖數(shù)據(jù)輸入，因此電路可以將所有DAC通道的編程數(shù)據(jù)加載到輸入寄存器，而無(wú)需更改先前設(shè)置的DAC輸出電壓。在每個(gè)16位字移入相應(yīng)的DAC7615后，DAC控制線瞬間產(chǎn)生低電平脈沖，將移位后的數(shù)據(jù)鎖存到每個(gè)DAC的內(nèi)部輸入寄存器中。最后，當(dāng)電路對(duì)所有DAC輸入寄存器進(jìn)行編程時(shí)，信號(hào)為低電平，以更新內(nèi)部DAC寄存器并更改所有DAC輸出。

使用并行端口同時(shí)進(jìn)行串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿蠨AC7615，軟件必須首先操縱數(shù)字輸出數(shù)據(jù)，使其以可以流出并行端口的形式放置?？刂栖浖⒁唤M8個(gè)16位字（代表移入每個(gè)DAC7615的代碼）轉(zhuǎn)換為一組16個(gè)8位字（圖2）。得到的16個(gè)8位字的向量表示16位串行數(shù)據(jù)流，該電路同時(shí)移入DAC7615的四個(gè)寄存器中。此轉(zhuǎn)置重復(fù)四次以對(duì)每個(gè)DAC7615的所有四個(gè)通道進(jìn)行編程。

隨附的程序“WriteDAC32”，這是用Borland Turbo Pascal編寫(xiě)，接受一組32個(gè)12位代碼，用于編程每個(gè)DAC通道。 WriteDAC32使用匯編語(yǔ)言程序重復(fù)左移每個(gè)12位DAC代碼的前導(dǎo)位，然后重建12個(gè)8位字，表示PC在所有8個(gè)并行端口數(shù)據(jù)線上輸出的流數(shù)據(jù)。要對(duì)所有32個(gè)DAC通道進(jìn)行編程，需要4X16個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)鐘周期。如果以菊花鏈方式連接DAC，則所需的時(shí)鐘周期數(shù)為4X8X16。